DE1512450A1 - Bistable logic circuit - Google Patents
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Bistabile LogikschaltungBistable logic circuit
Priorität: 8. Februar I966 - Vereinigte Staaten Ser.No. 525,894Priority: February 8, 1966 - United States Ser.No. 525.894
Die Erfindung betrifft bistabile Logikschaltungen, und insbesondere Flip-Flops und Eingangsschaltungen zur Kontrolle des Betriebszustandes von Flip-Flops.The invention relates, and more particularly, to bistable logic circuits Flip-flops and input circuits for checking the operating status of flip-flops.
Bistabile Schaltungen werden in Digitalrechnern und elektronischen Datenverarbeitungsanlagen verwendet, um verschiedene Logikaufgaben durchzuführen. Eine bistabile Logikschaltung wird allgemein als 11J-K. Flip-Flop" bezeichnet.Bistable circuits are used in digital computers and electronic data processing systems to perform various logic tasks. A bistable logic circuit is commonly called 11 JK. Flip-flop ".
An dieser bekannten Schaltung wird der Betriebszustand dee Flip-Flop dadurch geändert, da3 periodische Uhrzeitimpulse und Informationssignale an den Informationseingängen der Schaltung auftreten.The operating state of this known circuit is the flip-flop changed by the fact that periodic clock pulses and information signals appear at the information inputs of the circuit.
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Eine Steuerschaltung speichert während des Durchgangs der Vorderkante eines Uhrzeitimpulses eine Ladung, wenn die Signale an den Informationseingängen das angeben. Die gespeicherte Ladung triggert den Flip-Flop von einem Betriebszustand zum anderen, wenn die nacheilende Flanke des Uhrzeitimpulses abläuft.A control circuit stores a charge during the passage of the leading edge of a clock pulse if the signals at the information inputs indicate this. The stored charge triggers the flip-flop from one operating state to another when the trailing edge of the time pulse expires.
Diese Schaltung hat eine bessere Betriebsgeschwindigkeit und bessere Trigger-Eigenschaften, selbst wenn schlechte Triggerimpulse vorliegen und die Belastung eine hohe Schwundkapazität hat. Der Uhrzeitimpuls sperrt auch die Informationseingänge, sobald sie verwertet worden sind. Zusätzlich weist die Schaltung ein Entladungsnetzwerk auf, so daß jeder Uhrzeitimpuls die Reste einer gespeicherten Ladung entfernt, die im vorangegangenen Uhrzeitzyklus nicht verwendet wurden.This circuit has better operating speed and better Trigger properties even when there are poor trigger impulses and the load has a high fading capacity. The time pulse also blocks the information inputs as soon as they have been used. In addition, the circuit has a discharge network so that each clock pulse removes the remnants of a stored charge that was not used in the previous clock cycle became.
Resteffekte von vorangegangenen Betriebszyklen stören jedoch manchmal in unerwünschter Weise den Betrieb der Schaltung in nachfolgenden Betriebszyklen.However, residual effects from previous operating cycles are sometimes disturbing undesirably, the operation of the circuit in subsequent operating cycles.
Erfindungsgemäß ist eine bistabile Logikschaltung dadurch gekennzeichnet, daß eine Eingangsschaltung zur Verarbeitung von Eingangsinformationen und zur Kontrolle des Betriebszustandes eines Flip-Flops Elemente aufweist, die den Zustand des Flip-Flops je nach der empfangenen Eingangsinformation ändern und die von den Effekten der Eingangsinformation freigemacht werden, unmittelbar nachdem diese dazu verwendet worden ist, den Zustand des Flip-Flops zu ändern.According to the invention, a bistable logic circuit is characterized in that that an input circuit for processing input information and for checking the operating status of a flip-flop Has elements that change the state of the flip-flop depending on the input information received and that of the effects of the Input information is cleared immediately after it has been used to change the state of the flip-flop.
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Insbesondere enthält die erfindungsgemäße bistabile Logikschaltung ein· erste und eine zweite Flip-Flop-Sektion, die jede zwei Betriebszustand« haben, und Rückkopplungsverbindungen zwischen den beiden Flip-Flop-Sektionen, die dafür sorgen, daß die beiden Sektionen imaer unterschiedliche Betriebszustände haben. Eine Steuerschaltung weist EingangsanschlÜBse vom Flip-Flop aus, die Signale aufnehmen, velche den Betriebszustand der beiden Flip-Flop-Sektionen anzeigen, und Ausgangsanschltisse zu den Flip-Flop-Sektionen, mit denen Signale abgesandt werden, die den Betriebszustand der Flip-Flop-Sektionen ändern. Periodische Uhrzeitimpulse werden an eine Eingangssignalklercme der Steuerschaltung gegeben.In particular, the bistable logic circuit according to the invention contains a · first and a second flip-flop section, each of which has two operating states « have, and feedback connections between the two flip-flop sections, which ensure that the two sections imaer have different operating states. A control circuit has input terminals from the flip-flop that receive signals Velche show the operating status of the two flip-flop sections, and output connections to the flip-flop sections with which signals that change the operating state of the flip-flop sections. Periodic clock pulses are sent to an input signal terminal given to the control circuit.
Die Steuerschaltung enthält an eine Eingangsverbindung und an die Eingangssignalklemme angeschlossene Einrichtungen, die so betäti^rbar sind, daß ein Ladungsspeicher während des Vorhandenseins eines Uhrzeitimpuleee an der Eingangssignalklemme geladen wird. Eine weitere Einrichtung in der Steuerschaltung ist mit dem Ladungsspeicher und mit einer Ausgengsverbindung verbunden und ist so betätigbar, daß das Auftreten eines Signals in der Ausgangsverbindung während des Vorhandenseins eines Signals an der Eingangssignalklemme verhindert wird. Diese Einrichtung kann auch εο betätigt werden, da.3 die im Ladungsspeicher gespeicherte Ladung dazu verwendet wird, ein Signal an der Ausgangsverbindung zu erzeugen, mit dem der Betriebszustand der Flip-Flop-Sektionen bei Beendigung des Uhrzeitimpuissignals an der Eingangssignnlkleirne geändert wird.The control circuit includes an input connection and to the Input signal terminal connected devices that can be actuated in this way are that a charge store during the presence of a clock pulse is charged at the input signal terminal. Another device in the control circuit is with the charge store and connected to an output connection and is actuated so that prevents a signal from occurring on the output connection while a signal is present on the input signal terminal will. This device can also be operated, da.3 in the charge storage stored charge is used to generate a signal on the output connection that indicates the operating status of the Flip-flop sections upon termination of the clock pulse signal at the Input signal is changed.
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Zusätzlich enthält die Steuerschaltung eine Einrichtung! die eine Eingangsverbindung mit dem Ladungsspeicher verbindet und die so betätigbar ist, daß sie für die Entladung des Ladungsspeiohers beim Auftreten eines Signals an der Eingangsverbindung sorgt, das anzeigt, daß die im Ladungsspeicher gespeicherte Ladung dazu verwendet worden ist, eine Änderung im Betriebszustand der Flip-Flop-Sektionen zu bewirken und deshalb die Ladung nicht mehr benötigt wird.In addition, the control circuit contains a device! the one Connects input connection to the charge storage device and which can be actuated so that it is used for discharging the charge storage device The occurrence of a signal on the input connection provides that the charge stored in the charge storage device has been used for this purpose is to bring about a change in the operating state of the flip-flop sections and therefore the charge is no longer required.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Logikschaltung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein schematisches Schaltbild einer bistabilen Schaltung mit Merkmalen der Erfindung dargestellt ist.Further objects, features and advantages of the logic circuit according to the invention emerge from the following description in conjunction with the drawing, in which a schematic circuit diagram of a bistable Circuit is shown with features of the invention.
Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße bistabile Schaltung arbeitet in der Weise, daß ein Signal hoher Spannung entweder an der Ausgangsklemme A oder an der Ausgangsklemme B und ein Signal niedriger Spannung an der jeweiligen anderen Ausgangeklemme steht. Ein positiver Uhrzeitimpuls von etwa der gleichen Spannung wie das Signal hoher Spannung wird periodisch an die Uhrzeit-Eingangeklemme angelegt.The bistable circuit according to the invention shown in the drawing operates to have a high voltage signal at either output terminal A or output terminal B and a signal low voltage at the respective other output terminal. A positive clock pulse of about the same voltage as that The high voltage signal is periodically applied to the clock input terminal.
Es sind zwei Satz Informationaeingänge für die Schaltung vorgesehen, die jede zwei Gruppen Eingangeklemmen haben. Die Klemmen der einenTwo sets of information inputs are provided for the circuit, each having two groups clamped in. The clamps of one
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Gruppe des ersten Klemmensatzes sind mit J' , J? und J, bezeichnet, und die Klemmen der anderen Gruppe des ersten Satzes mit L., L„ und L... Die Klemmen einer Gruppe des zweiten Klemmensatzes sind mit K., "S. und K, bezeichnet, und die der anderen Gruppe des zweiten Satzes mit M., M„ und M,. An die Informationseingangsklemmen werden entweder Signale hoher Spannung oder solche niedriger Spannung angelegt.Groups of the first set of clamps are marked with J ', J ? and J, and the terminals of the other group of the first set are marked L., L "and L ... The terminals of one group of the second set of terminals are marked K., " S. and K, and those of the other group of the second set with M., M "and M ,. Either high-voltage or low-voltage signals are applied to the information input terminals.
Die Schaltung schaltet ihren Betriebszustand und dementsprechend den Spannungspegel an den Ausgangsklemmen A und B entsprechend Uhrzeitimpulsen um, je nach den Spannungspegeln der Signale an den Eingangsklemmen J, K, L und M. Wenn ein Signal hoher Spannung am Ausgang B steht und ein Signal niedriger Spannung am Ausgang A, und alle J-Eingangsklemmen oder alle L-Eingangsklemmen auf hoher Spannung liegen, sorgt ein Uhrzeitimpuls für eine Änderung des Betriebszustandes der Schaltung, und daraufhin wird am Ausgang B ein Signal niedriger Spannung und am Ausgang A ein Signal hoher Spannung stehen. In ähnlicher Weise wird beim nächsten Uhrzeitimpuls die Schaltung in den ursprünglichen Betriebszustand zurückkehren, wenn ein Signal hoher Spannung an jedem K-Eingang oder an jedem M-Eingang steht.The circuit switches its operating state and accordingly the Voltage level at output terminals A and B according to time pulses depending on the voltage levels of the signals at input terminals J, K, L and M. When a high voltage signal is present at output B and a low voltage signal at output A, and all J input terminals or all L input terminals are at high voltage, a time pulse changes the operating status of the Circuit, and there will be a low voltage signal at output B and a high voltage signal at output A. In a similar way In this way, the circuit will return to its original operating state at the next clock pulse if a high voltage signal occurs is at every K input or at every M input.
Wenn die Ausgangsklemme B hohe Spannung führt, und gleichzeitig an irgendeiner der J-Eingangsklemmen und irgendeiner der L-Eingangsklemmen ein Signal niedriger Spannung steht, löst ein Uhrzeitimpuls keine Änderung des Betriebszustandes aus. In ähnlicher Weise, wenn dieWhen the output terminal B is high voltage, and at the same time any of the J input terminals and any of the L input terminals a low voltage signal is present, a time pulse does not trigger a change in the operating status. Similarly, if the
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Ausgangsklemme A hohe Spannung führt und gleichzeitig an einer oder mehreren der K-Eingangsklemmen und einer oder mehreren der M-Eingangeklemmen ein Signal niedriger Spannung steht, wird ebenfalls ein Uhrzeitimpuls keine Änderung des Betriebszustandes auelösen. Venn ein Signal hoher Spannung an allen J-Eingangsklemmen oder bei allen L-Eingangsklemmen steht und ebenso ein Signal hoher Spannung an allen K-Eingangsklemmen oder allen M-Eingangsklemmen, sorgt ein Uhrzeitimpuls dafür, daß die Schaltung komplementiert, d.h. die Betriebszustände ändert. Diese Schaltcharakteristik bringt die Schaltung in die Kategorie eines J-K-Plip-Flop.Output terminal A carries high voltage and at the same time at an or several of the K input terminals and one or more of the M input terminals If there is a low voltage signal, a clock pulse will not trigger any change in the operating status. Venn a High voltage signal at all J input terminals or at all L input terminals and there is also a high voltage signal at all K input terminals or all M input terminals, a time pulse provides for the circuit to complement, i.e. the operating states changes. This switching characteristic brings the circuit into the category of a J-K-Plip-Flop.
Die dargestellte Schaltung weist zwei Flip-Flop-Sektionen auf, eine
erste Flip-Flop-Sektion 10 mit der Auegangsklemme A und eine zweite Flip-Flop-Sektion 11 mit der Ausgangsklemme B. Zwei Tranaistoren Qg
und Q™, jeder in einer der beiden Flip-Flop-Sektionen, bilden ein
Flip-Flop-Paar. Die Basis jedes Flip-Flop-Transistors ist mit positiver Betriebsspannung B+ über Widerstand· Rg bzw. H_ verbunden.The circuit shown has two flip-flop sections, a first flip-flop section 10 with the output terminal A and a second flip-flop section 11 with the output terminal B. Two transistors Qg and Q ™, each in one of the two Flip-flop sections, form a
Pair of flip-flops. The base of each flip-flop transistor is connected to the positive operating voltage B + via the resistor · Rg or H_.
Jeder der Transistoren des Flip-Flop-Paares ist mit einer Schaltung
verbunden, wie sie in der älteren Anmeldung U.S. Ser. No. 281,183
vom 17. Mai 1963 von Richard E. Bonn und Richard C. Sirrine beschrieben
ist, die auf die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung übertragenEach of the transistors of the pair of flip-flops is connected to a circuit as described in the earlier application US Ser. No. 281.183
on May 17, 1963 by Richard E. Bonn and Richard C. Sirrine, assigned to the assignee of the present application
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ist· Wi* in dieser älteren Anmeldung genauer beschrieben ist, liefert jede Flip-Flop-Sektion ein Ausgangssignal hoher Spannung an der zugehörigen Ausgangeklemme, wenn sie in ihrem Betriebszustand "Aus" ist, und liefert ein Signal niedriger Spannung an der Ausgangsklemme, wenn sie in ihrem Betriebszustand "Ein" ist. Eine Sektion vird entweder "Ein" oder "Aus" geschaltet, wenn bestimmte Signalkombinationen am Eingang auftreten.is · Wi * is described in more detail in this earlier application, each flip-flop section provides a high voltage output signal at the associated output terminal when it is in its operating state "Off" and supplies a low voltage signal at the output terminal when it is is in its "On" operating state. A section is switched either "On" or "Off" when certain signal combinations occur at the input.
Der erste NPN-Flip-Flop-Transistor Qg ist mit seinem Kollektor unmittelbar mit der Basis eines NFN-Eingangstransistors Q^ verbunden. Der Eingangs trans is tor hat zwei Emitter, an die Eingangssignal -gelegt werden. Ein Emitter ist mit einer Einstellklemme 17 und der andere Emitter mit einer ersten Eingangsverbindungsleitung 12 verbunden. Der Kollektor des Eingangs trans is tors Q1. ist direkt mit der Basis eine· NFN-KoppeItraneistors Q verbunden. Der Kollektor des Koppeltransistors ist durch einen Kollektorwiderstand R, mit der positiven Betriebsspannung B+ verbunden, und der Emitter ist über einen Emitterwiderstand Rc mit Erde verbunden. Ein NFN-Ausgangstransistor Q1 ist mit seiner Basis direkt mit dem Emitter des Transistors Q. verbunden, der Emitter ist direkt mit Erde verbunden und der Kollektor direkt mit der Ausgangsklerame A.The collector of the first NPN flip-flop transistor Qg is directly connected to the base of an NFN input transistor Q ^. The input transistor has two emitters to which the input signal is applied. One emitter is connected to an adjusting terminal 17 and the other emitter is connected to a first input connection line 12. The collector of the input transistor Q 1 . a · NFN coupling transistor Q is connected directly to the base. The collector of the coupling transistor is connected to the positive operating voltage B + through a collector resistor R, and the emitter is connected to ground via an emitter resistor Rc. An NFN output transistor Q 1 has its base connected directly to the emitter of the transistor Q., the emitter is connected directly to ground and the collector is connected directly to the output terminal A.
Ein weiterer NPN-Traneistor Q, ist mit seiner Basis direkt mit dem Kollektor des Transistors Q. verbunden, sein Kollektor ist mit derAnother NPN transistor Q, with its base is directly connected to the Collector of transistor Q. connected, its collector is connected to the
positiven Betriebsspannung B+ durch einen Widerstand R_ verbunden,positive operating voltage B + connected through a resistor R_,
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und der Emitter über zwei hintereinander geschaltete Widerstände R. und R1- mit Erde. Ein NPN-Spannungseinstell-Transistor Q_ ist mit seiner Basis direkt mit dem Emitter des Transistors Q verbunden, der Kollektor ist durch einen Widerstand R1 mit der positiven Betriebsspannung B+ verbunden, und der Emitter ist direkt mit der Ausgangsklemme A verbunden.and the emitter via two series-connected resistors R. and R 1 - with earth. An NPN voltage setting transistor Q_ has its base connected directly to the emitter of the transistor Q, the collector is connected to the positive operating voltage B + through a resistor R 1 , and the emitter is connected directly to the output terminal A.
Eine zweite Sektion des Flip-Flop enthält den zweiten Transistor Q_ des Flip-Flop-Paares und eine weitere Schaltung ähnlich der der ersten Sektion. Die Basis eines Eingangstransistors Q0 ist direkt mit demA second section of the flip-flop contains the second transistor Q_ of the flip-flop pair and another circuit similar to that of the first section. The base of an input transistor Q 0 is directly connected to the
Kollektor des Flip-Flop-Transistors Q„ verbunden, und der Kollektor ist unmittelbar mit der Basis eines Koppeltransistors Qq verbunden. Der Eingangstransistor hat zwei Emitter, an die Eingangssignale gegeben werden. Ein Emitter ist mit einer Rückstellklemme 13 und der andere Emitter mit einer zweiten Eingangsverbindungsleitung 14 verbunden. Collector of the flip-flop transistor Q ″ connected, and the collector is directly connected to the base of a coupling transistor Q q . The input transistor has two emitters to which input signals are given. One emitter is connected to a reset terminal 13 and the other emitter is connected to a second input connection line 14.
Der Kollektor des Koppeltransistors Q ist über einen Widerstand Rfl mit Betriebsspannung B+ verbunden, und der Emitter ist über Widerstand R11 mit Erde verbunden. Der Emitter des Koppeltransistors QQ ist ebenfalls direkt mit der Basis eines Ausgangstraneistors Q19 verbunden, dessen Emitter direkt mit Erde und dessen Kollektor direkt mit der Ausgangsklemme B verbunden ist.The collector of the coupling transistor Q is connected to the operating voltage B + via a resistor R fl , and the emitter is connected to ground via a resistor R 11. The emitter of the coupling transistor Q Q is also connected directly to the base of an output transistor Q 19 , the emitter of which is directly connected to earth and the collector of which is connected directly to the output terminal B.
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Ein Spannungseinstelltransistor Q10 ist mit der Basis direkt mit dem Kollektor des Koppeltransistors Q verbunden, der Kollektor ±s% über einen Widerstand Rq mit Betriebsspannung B+ verbunden, und der Emitter ist über in Reihe geschaltete Widerstände R12 und R1- mit Erde verbunden. Der Emitter des Transistors Q Q ist auch direkt mit der Basis eines weiteren Spannungseinstelltransistors Q11 verbunden, dessen Kollektor über einen Widerstand R10 mit Betriebsspannung B+ und dessen Emitter direkt mit der Ausgangsklemme B verbunden sind.A voltage setting transistor Q 10 is connected to the base directly to the collector of the coupling transistor Q, the collector ± s% connected to operating voltage B + via a resistor R q , and the emitter is connected to ground via series-connected resistors R 12 and R 1 - . The emitter of the transistor Q Q is also connected directly to the base of a further voltage setting transistor Q 11 , the collector of which is connected to the operating voltage B + via a resistor R 10 and the emitter of which is connected directly to the output terminal B.
Eine Rückkopplung zwischen der ersten und der zweiten Sektion des Flip-Flops wird durch Rückkopplungsverbindungen I5 und 16 geschaffen. Die erste Rückkopplungsverbindung 15 verbindet den Kollektor des ersten Koppeltransistors Q direkt mit dem Emitter des zweiten Flip-Flop-Transistors Q . Die zweite Rückkopplungsverbindung 16 verbindet den Kollektor des zweiten Koppeltransistors Q direkt mit dem Emitter des ersten Flip-Flop-TransistorsFeedback between the first and second sections of the flip-flop is provided by feedback connections I5 and 16. The first feedback connection 15 connects the collector of the first Coupling transistor Q directly to the emitter of the second flip-flop transistor Q. The second feedback connection 16 connects the collector of the second coupling transistor Q directly to the emitter of the first flip-flop transistor
Die Flip-Flop-Schaltung arbeitet auf folgende Weise, wobei zunächst angenommen wird, daß die erste Sektion 10 im Zustand "Ein" ist, so daß die Spannung an der Ausgangsklemme A auf niedrigem Pegel liegt und die zweite Sektion 11 im Zustand "Aus" ist, so daß die Spannung an der Ausgangsklemme B hoch ist. Hohe Spannungen liegen an der Einstell-The flip-flop circuit operates in the following manner, with first it is assumed that the first section 10 is in the "on" state, so that the voltage at the output terminal A is at a low level and the second section 11 is in the "off" state, so that the voltage is on output terminal B is high. There are high tensions on the
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klemme 17 bzw. der Rückstellklemme 13· Die Eingangeverbindungsleitungen 12 und I4 Bind mit Elementen verbunden, die hohe Impedanz zeigen, wie im einzelnen noch später gezeigt wird, so daß an den anderen Emittern der Eingangstransistoren Q_ und Q8 hohe Spannung steht.terminal 17 and the reset terminal 13 · The input connection lines 12 and I4 Bind connected to elements showing high impedance, as will be shown in detail later, so that the other emitters of the input transistors Q_ and Q 8 are high.
Wenn die Schaltung in diesem Betriebszustand ist, fließt Strom durch Widerstand R7 und die in Vorwärtsrichtung vorgespannte Basis-Emitter-Strecke des zweiten Flip-Flop-Transistors Q„ zum Kollektor des erstenWhen the circuit is in this operating state, current flows through resistor R 7 and the forward-biased base-emitter path of the second flip-flop transistor Q "to the collector of the first
Koppeltransistors Q , der auf niedriger Spannung liegt, weil dieser Transistor stark leitend ist, die Gründe hierfür werden noch erläutert. Der Strom fließt weiter durch Transistor Q. an Erde über Wider-Coupling transistor Q, which is at low voltage because of this Transistor is highly conductive, the reasons for this will be explained later. The current continues to flow through transistor Q. to earth via resistor
stand Rp. oder die Basis-Bmitter-Strecke des Transistors Q., der leitend ist.stood Rp. or the base-emitter path of the transistor Q., the conductive is.
Stromfluß durch Widerstand R7 und Basis-Emitter-Strecke des Flip-Flop-Transistors Q sorgt für einen großen Spannungsabfall über Widerstand R7, so daß die Spannung an der Basis des Transistors Q7 ziemlich niedrig ist· Wenn auch Transistor Q7 im Aussteuerungsgebiet arbeitet, ist die Leitung im Kollektorkreis gering und die Spannung am Kollektor bleibt niedrig. Diese niedrige Spannung wird an die Basis des Eingangstransistors Q gelegt, so daß dieser im Zustand niedriger Leitung arbeitet, mit geringer Leitung im Kollektorkreis und niedriger Spannung am Kollektor.Current flow through resistor R 7 and the base-emitter path of the flip-flop transistor Q ensures a large voltage drop across resistor R 7 , so that the voltage at the base of transistor Q 7 is quite low · Even if transistor Q 7 is in the control area works, the line in the collector circuit is low and the voltage at the collector remains low. This low voltage is applied to the base of the input transistor Q so that it operates in the low conduction state, with low conduction in the collector circuit and low voltage at the collector.
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Die Anordnung der in Reihe liegenden Widerstände R„ und R1. mit dem Koppeltransistor QQ ist so gewählt, daß, wenn die niedrige Spannung von Kollektor des Eingangstransistore-Q8 an die Basis des Transistors QQ gelegt wird, nur ein sehr schmaler Sperrstrom durch den Transistor und die Reiheneohaltung der Widerstände RQ und R.. fließt. Eine ziemlich hohe Spannung steht damit am Kollektor des Transistors Q und ** am Emitter steht eine ziemlich niedrige Spannung.The arrangement of the in series connected resistors R "and R. 1 with the coupling transistor Q Q is chosen so that when the low voltage from the collector of the input transistor Q 8 is applied to the base of the transistor Q Q , only a very narrow reverse current through the transistor and the series of resistors R Q and R. flows. There is therefore a fairly high voltage at the collector of transistor Q and ** at the emitter there is a fairly low voltage.
Durch die ziemlioh hohe Spannung am Kollektor des Traneistors Q kann kein Strom von der Betriebespannungsquelle B+ durch den Widerstand Rg und die Basis-Emitter-Strecke des ersten Transistors Qg des Flip-Flop-Paares fließen, wie er durch den Widerstand R7 und den Flip-Flop-Transistor Q7 fließt. Die Rüokkopplungsspannung am Emitter dee Transistors Qg zusammen mit der Spannung an der Basis spannt den Traneistor Qg in den leitenden Zustand, so daß Strom im Kollektorkreis fließt und am Kollektor des Transistors Qg eine Spannung hervorruft, dl· hoch gegenüber der am Kollektor des anderen Flip-Flop-Transistors Q7 ist. Die Spannung an der Basis des Eingangs transistors Q1. ist so, daß, weil die Einstellklemme hohe Spannung führt und die erste Eingangeverbindungsleitung 12 eine hohe Impedanz darstellt, Strom in denDue to the rather high voltage at the collector of the transistor Q, no current can flow from the operating voltage source B + through the resistor Rg and the base-emitter path of the first transistor Qg of the flip-flop pair, as it does through the resistor R 7 and the flip -Flop transistor Q 7 flows. The feedback voltage at the emitter of the transistor Qg together with the voltage at the base biases the transistor Qg into the conductive state, so that current flows in the collector circuit and at the collector of the transistor Qg causes a voltage that is higher than that at the collector of the other flip- Flop transistor Q 7 is. The voltage at the base of the input transistor Q 1 . is such that because the adjustment terminal is high voltage and the first input connection line 12 is high impedance, current is in the
relativ hohe Spannung steht. Die Basis des Koppeltransistors Q. er-relatively high voltage. The base of the coupling transistor Q.
hält somit ein Signal, das den Transistor in einen stark leitenden Zustand vorspannt.thus holds a signal that turns the transistor into a highly conductive State preloaded.
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Relativ kräftiger Stromfluß durch den Koppeltransistor Q. und die in Reihe liegenden Widerstände R, und R_ sorgt für eine relativ niedrige Spannung am Kollektor und eine relativ hohe Spannung am Emitter. Wie bereits erwähnt, ist es diese niedrige Spannung am Emitter des zweiten Flip-Flop-Transistors Q_, die dafür sorgt, daß die Transistoren Q7, Qfl und QQ in der beschriebenen Weise arbeiten.Relatively strong current flow through the coupling transistor Q. and the series resistors R, and R_ ensures a relatively low voltage at the collector and a relatively high voltage at the emitter. As already mentioned, it is this low voltage at the emitter of the second flip-flop transistor Q_ that ensures that the transistors Q 7 , Q fl and Q Q operate in the manner described.
Die Anordnung der Transistoren Qg, Q und Q. mit der zugehörigen Schaltung bildet das erste Element eines Flip-Flop, und die Anordnung der Transistoren Q7, Qfl und Q_ mit der zugehörigen Sohaltung bildet das zweite Element eines Flip-Flop. Wie beschrieben, arbeitet das ersteThe arrangement of the transistors Qg, Q and Q. with the associated circuit forms the first element of a flip-flop, and the arrangement of the transistors Q 7 , Q fl and Q_ with the associated circuit form the second element of a flip-flop. As described, the first works
Element des Flip-Flop im Zustand "Ein" und das zweite Element im Zustand "Aus". Diese Zustände können in noch zu beschreibender Weise umgekehrt werden, so daß das erste Flip-Flop-Element im Zustand "Aus" und das zweite Flip-Flop-Element im Zustand "Ein" arbeitet. Die Rückkopplungsverbindungen 15 und 16 von den Koppeltransistoren jedes Elementes zum Flip-Flop-Transistor des anderen Elementes führen dazu, daß die Betriebsbedingungen der Elemente aufrechterhalten werden.Element of the flip-flop in the "On" state and the second element in the state "The end". These states can be reversed in a manner to be described so that the first flip-flop element is in the "off" state. and the second flip-flop element operates in the "on" state. The feedback connections 15 and 16 of the coupling transistors of each element to the flip-flop transistor of the other element result in the operating conditions of the elements being maintained.
Wie/aereits erläutert ist, wenn das zweite Flip-Flop-Element im Zustand "Aus" ist, ist die Spannung am Emitter des Koppeltransistors QQ niedrig. Diese Spannung liegt an der Basis des Ausgangstransistors Q.P und spannt diesen Transistor in den gesperrten Zustand vor. In diesem Zustand stellt der Transistor Q _ eine hohe Impedanz zwischen der Ausgangsklemme B und Erde dar.As has already been explained, when the second flip-flop element is in the "off" state, the voltage at the emitter of the coupling transistor Q Q is low. This voltage is applied to the base of the output transistor QP and biases this transistor into the blocked state. In this state, the transistor Q _ represents a high impedance between the output terminal B and ground.
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Die ziemlich hohe Spannung am Kollektor des Transistors Q liegt an der Basis des Transistors Q... Da die Summe der Emitterwiderstände R19 und*R1. groß gegenüber dem Widerstand R„ ist, ist Transistor Q1-nicht in starke Leitfähigkeit vorgespannt. Ein kleiner Strom fließt jedoch durch Transistor Q10* Nur ein Leckstrom fließt durch Transistor Q11, und dieser Transistor kann als im wesentlichen nicht leitend betrachtet werden. Der Spannungsabfall über den Vorwärtswiderständen der Basis-Emitter-Dioden der Transistoren Q und Q11 sorgt für einen hohen Spannungspegel an der Ausgangsklemme B.The fairly high voltage at the collector of transistor Q is at the base of transistor Q ... Since the sum of the emitter resistances R 19 and * R 1 . is large compared to the resistance R ", transistor Q 1 -not in strong conductivity biased. However, a small current flows through transistor Q 10 * Only a leakage current flows through transistor Q 11 and this transistor can be considered to be essentially non-conductive. The voltage drop across the forward resistances of the base-emitter diodes of transistors Q and Q 11 ensures a high voltage level at output terminal B.
Wenn das erste Flip-Flop-Element im Zustand "Ein" ist, spannt die relativ hohe Spannung am Emitter des Koppeltransistors Q. den Ausgangstransistor Q in den leitenden Zustand vor, so daß zwischen der Ausgangsklemme A und Erde ein Weg niedriger Impedanz geschaffen wird, wodurch an der Ausgangsklemme A ein niedriger Spannungspegel steht. Die Spannung an der Basis des Transistors Q ist relativ niedrig, damit wird gewährleistet, daß dieser Transistor nur schwach leitet und daß Transistor Q im wesentlichen nicht leitet, so daß die Ausgangsklemme A auf dem niedrigen Signalspannungswert gehalten wird.When the first flip-flop element is in the "on" state, the voltage is relatively high high voltage at the emitter of the coupling transistor Q. the output transistor Q in the conductive state, so that between the output terminal A and ground a path of low impedance is created, as a result of which there is a low voltage level at the output terminal A. the Voltage at the base of transistor Q is relatively low so it is ensured that this transistor conducts only weakly and that transistor Q essentially does not conduct, so that the output terminal A is held at the low signal voltage level.
Der Ausgangstransistor Q1 und die Spannungseinste11transistoren Q und Qp zusammen mit der zugehörigen Schaltung dienen als Ausgangsteil der ersten Flip-Flop-Sektion, die die Flip-Flop-Elemente gegen die Rückwirkungen der Last isoliert, die an die Ausgangsklemme A angeschlossen ist. In der gleiohen Weise dienen der Ausgangstransistor Q12 The output transistor Q 1 and the voltage setting transistors Q and Qp together with the associated circuit serve as the output part of the first flip-flop section, which isolates the flip-flop elements against the effects of the load connected to the output terminal A. The output transistor Q 12 is used in the same way
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und die Spannungseinstelltransi3toren Q10 und Q11 als Isolier-Ausgangs-Bchaltung für die zweite Flip-Flop-Sektion. Die Ausgangsschaltungen werden durch die Spannungssignale an den Kollektoren und Emittern der betreffenden Koppeltransistoren Q. und Qq kontrolliert.and the voltage setting transistors Q 10 and Q 11 as an isolating output circuit for the second flip-flop section. The output circuits are controlled by the voltage signals at the collectors and emitters of the relevant coupling transistors Q. and Q q .
Die Schaltung, die den Betriebszustand des Flip-Flops steuert, enthält einen Informationseingang oder eigentliche Steuerschaltung 20 und eine Ladungskontrollschaltung 21. Der erßte Teil 22 der eigentlichen Steuerschaltung enthält einen ersten ϊΤΡΝ-Informationseingangstransistor Q_, dessen Basis über einen Widerstand R1,- mit der positiven Betriebsspannung B+ verbunden ist. Wie dargestellt, hat der Transistor vier Emitter. Ein Emitter ist direkt mit der Ausgangsklemme B der zweiten Flip-Flop-Sektion 11 verbunden. Die anderen drei Emitter sind mit Informationseingangsklemmen verbunden , die mit J1, J. und J, bezeichnet sind. Die Schaltung des ersten Informationseingangstransistors Q?(. führt eine logische UND-Operation durch, die sorgt für ein Signal am Kollektor entsprechend dem Vorhandensein von Spannungssignalen hoher Spannung an allen Emittern.The circuit that controls the operating state of the flip-flop contains an information input or actual control circuit 20 and a charge control circuit 21. The first part 22 of the actual control circuit contains a first ϊΤΡΝ information input transistor Q_, the base of which via a resistor R 1 , - with the positive operating voltage B + is connected. As shown, the transistor has four emitters. An emitter is connected directly to the output terminal B of the second flip-flop section 11. The other three emitters are connected to information input terminals labeled J 1 , J. and J. The circuit of the first information input transistor Q ? ( . Performs a logical AND operation, which provides a signal at the collector corresponding to the presence of voltage signals of high voltage at all emitters.
Der erste Teil 22 der eigentlichen Steuerschaltung enthält weiter einen zweiten NPN-Informationseingangstransistor Q?/·» dessen Basis über einen Widerstand R17 mit der positiven Betriebespannung B+ verbundenThe first part 22 of the actual control circuit further contains a second NPN information input transistor Q ? / · »Whose base is connected to the positive operating voltage B + via a resistor R 17
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ist. Dieser Transistor hat ebenfalls vier Emitter, und einer der Emitter ist direkt mit der Ausgangsklemme B verbunden. Die anderen drei Emitter sind mit Informationseingangsklemmen verbunden, die mit L., L- und L, bezeichnet sind. Die Schaltung des zweiten Informationseingangstransistors Q-g erfüllt ebenfalls die Aufgabe einer logischen UND-Sohaltung und liefert ein Signal am Kollektor, wenn Signale hohen Spannungswertes an allen Emittern stehen.is. This transistor also has four emitters, and one of the emitters is directly connected to output terminal B. The other three emitters are connected to information input terminals labeled L., L- and L, are designated. The circuit of the second information input transistor Q-g also fulfills the task of a logical AND-So hold and delivers a signal to the collector when signals are high Voltage value on all emitters.
Der Kollektor des ersten Informationseingangstraneistors Q?{. ist direkt mit der Basis eines ersten Uhrzeitimpuls-Eingangstransistors Q-.. verbunden. Der Emitter dea Transistors Q91 ist direkt mit der Eingangssignalklemme 23 verbunden, an die periodische Uhrzeitimpulse gelegt werden. Ein zweiter Uhrzeiteingangstransistor Q_? ist in ähnlicher Weise mit der Basis direkt mit dem Kollektor des zweiten Informationseingange transistors Q_g verbunden, und sein Emitter ist mit der Uhraeiteignaleingangsklemme 23 verbunden.The collector of the first information input transistor Q ? { . is directly connected to the base of a first clock pulse input transistor Q- ... The emitter of the transistor Q 91 is connected directly to the input signal terminal 23, to which periodic clock pulses are applied. A second clock time input transistor Q_ ? is similarly connected to the base directly to the collector of the second information input transistor Q_g, and its emitter is connected to the clock signal input terminal 23.
Der Kollektor des ersten Uhrzeiteingangstransistors Q?. ist direkt mit der Basis eines ersten Ladetransistors Q17 verbunden. Der Kollektor des Ladetransistors Q17 ist mit der positiven Betriebsspannung B+ über einen Widerstand R1- verbunden, und sein Emitter ist über ein kapazitives Element C1 in der ersten Sektion der Ladekontrollschaltung 21 mit Erde verbunden. Der Emitter des Ladetranaistors Q17 ist auch direkt mit der Basis eines Schalttransistors Q in der ersten Sektion 24 der Ladekontrollschaltung verbunden. Der Emitter des Transistors Q, .The collector of the first clock time input transistor Q ? . is directly connected to the base of a first charging transistor Q 17 . The collector of the charging transistor Q 17 is connected to the positive operating voltage B + via a resistor R 1 -, and its emitter is connected to ground via a capacitive element C 1 in the first section of the charge control circuit 21. The emitter of the charging transistor Q 17 is also connected directly to the base of a switching transistor Q in the first section 24 of the charging control circuit. The emitter of the transistor Q,.
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ist direkt mit dem TJhrzeitimpuls-Eingang 25 verbunden. Die Eingangsverbindung 12 zum Emitter des Eingangstransistore Q- der ersten Flip-Flop-Sektion 10 ist direkt mit dem Kollektor des Schalttransistors Q. verbunden, so daß eine Ausgangsverbindung von der ersten Sektion 22 zur Kontrollschaltung hergestellt ist.is directly connected to the TJhrzeitimpuls input 25. The input connection 12 to the emitter of the input transistor Q- of the first flip-flop section 10 is directly connected to the collector of the switching transistor Q. so that an output connection from the first section 22 to the Control circuit is established.
Der Kollektor des zweiten Uhrzeiteingangstraneistors Q„„ ist direkt mit der Basis eines zweiten Ladetransistors Q. _ verbunden. Der Kollektor dieses Ladetransistors ist direkt mit dem Kollektor des ersten Ladetransis/itors Q17 verbunden, und sein Emitter ist direkt mit dem Emitter des ersten Ladetransistors Q._ verbunden.The collector of the second clock time input transistor Q "" is directly connected to the base of a second charging transistor Q. _. The collector of this charging transistor is connected directly to the collector of the first charging transistor Q 17 , and its emitter is connected directly to the emitter of the first charging transistor Q._.
Die ersten Sektionen 22 und 24 der Steuerschaltung steuern oder kontrollieren den Betriebszustand des Flip-Flop auf folgende Weise. Venn einer oder mehrere der Emitter des ersten Eingangstransistors Q _ auf niedriger Spannung liegen, fließt kein Strom im Kollektorkreis und das Potential des Kollektors ist niedrig. Diese niedrige Spannung an der Basis des ersten Uhrzeiteingangstransistors Q spannt diesen Transistor in den gesperrten Zustand, unabhängig davon, ob ein TThrz ei timpuls hoher Spannung an der Eingangsklemme 23 steht oder nicht. Im Kollektorkreis des Transistors Q21 fließt kein Strom, und damit steht eine niedrige Spannung an der Basis des ersten Ladetransistor^ Q17« TransistorThe first sections 22 and 24 of the control circuit control the operating state of the flip-flop in the following manner. If one or more of the emitters of the first input transistor Q _ are at a low voltage, no current flows in the collector circuit and the potential of the collector is low. This low voltage at the base of the first clock time input transistor Q biases this transistor into the blocked state, regardless of whether a TThrz ei timpuls high voltage is at the input terminal 23 or not. No current flows in the collector circuit of transistor Q 21 , and there is thus a low voltage at the base of the first charging transistor Q 17 transistor
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Q17 wird dadurch auf hohe Impedanz vorgespannt, d.h. im wesentlichen gesperrt. Wenn einer oder mehrere Emitter des zweiten Informationseingangstransistors Q„r niedrige Spannung führen, fließt in ähnlicher Weise kein Strom in dessen Kollektor und das Potential des Kollektors ist niedrig. Der zweite TJhrzeiteingangstransistor Q?? ist damit gesperrt und der Ladetransistor Q.Q ist auf hohe Impedanz vorgespannt,Q 17 is thereby biased to a high impedance, ie essentially blocked. Similarly, if one or more emitters of the second information input transistor Q'r have a low voltage, no current flows into its collector and the potential of the collector is low. The second time input transistor Q ?? is thus blocked and the charging transistor Q. Q is biased to high impedance,
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d.h. im wesentlichen gesperrt.i.e. essentially disabled.
Wenn beide Ladetransistoren Q17 und Q1„ im wesentlichen gesperrt sind, liegt auch die Basis des ersten Schaltetransistors Q1 . auf niedriger Spannung. Der Transistor Q1 . ist damit ebenfalls im wesentlichen gesperrt und stellt eine hohe Impedanz für die Eingangsverbindungsleitung 12 zur ersten Flip-Flop-Sektion 10 dar.If both load transistors Q 17 and Q 1 are "substantially closed, is also the base of the first switching transistor Q. 1 on low voltage. The transistor Q 1 . is thus also essentially blocked and represents a high impedance for the input connecting line 12 to the first flip-flop section 10.
Wenn die erste Sektion 10 des Flip-Flop im Zustand "Ein" und die zweite Sektion 11 im Zustand "Aus" ist, liegt die Ausgangsklemme B auf hoher Spannung. An einem der Emitter jedes der Informationseingangstransistoren Q_ und Qp£ steht also ein Eingangssignal hohen Spannungspegels. Wenn auch an allen J-Eingangsklemmen oder an allen L-Eingangsklemmen Signale hohen Spannungspegels stehen, fließt Strom im Kollektorkreis des betreffenden Informationseingangs transis tors Qpf- oder Q9C ·When the first section 10 of the flip-flop is in the "on" state and the second section 11 is in the "off" state, the output terminal B is at high voltage. An input signal of a high voltage level is therefore present at one of the emitters of each of the information input transistors Q_ and Qp £. If signals with a high voltage level are also present at all J input terminals or at all L input terminals, current flows in the collector circuit of the relevant information input transistor Q pf - or Q 9 C
Wenn kein Uhrzeitimpulssignal an der Signaleingangsklemme 2]5 steht, fließt Strom im Kollektorkreis von Transistor Q91- oder Q9>- über die vorwärts vorgespannte Basis-Emitter-Strecke des zugehörigen Uhrzeit-If there is no time pulse signal at signal input terminal 2] 5, current flows in the collector circuit of transistor Q 91 - or Q 9 > - via the forward-biased base-emitter path of the associated time
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eingangstransistors Q . oder Q2?* Der kräftige Stromfluß sorgt dafür, daß das Potential an der Basis des Uhrzeiteingangstransistors niedrig ist. Deshalb ergibt sich nur eine geringe Leitung im Kollektorkreis des Uhrzeiteingangstransistors Q . oder Q_2, und die Ladetransietoren Q17 und Q18 bleiben im wesentlichen gesperrt.input transistor Q. or Q 2 ? * The strong flow of current ensures that the potential at the base of the clock time input transistor is low. Therefore, there is only a small conduction in the collector circuit of the clock time input transistor Q. or Q_ 2 , and the Ladetransietoren Q 17 and Q 18 remain essentially blocked.
Wenn ein UND-Zustand an den Emittern eines der Informationseingangstransistoren Q _ oder Q2^ steht, weil Signale hohen Spannungspegels an allen Emittern eines der Transistoren stehen, reduziert das Auftreten eines Uhrzeitimpulssignales auf hohem Spannungspegel an der Signaleingangsklemme 23 den Stromfluß über die Basie-Emitter-Strecke des zugehörigen Uhrzeiteingangstransistors Q1 oder Q99· Die Spannung an der Baäs dieses Transistors steigt und sorgt für Stromfluß im Kollektorkreis. Strom im Kollektorkreia fließt auch in die Basie des zugehörigen Ladetransistors Q„„ oder Q._ und spannt diesen TransistorIf there is an AND state at the emitters of one of the information input transistors Q _ or Q 2 ^, because high voltage signals are present at all emitters of one of the transistors, the occurrence of a clock pulse signal at a high voltage level at the signal input terminal 23 reduces the current flow via the base emitter - Path of the associated clock time input transistor Q 1 or Q 99 · The voltage at the base of this transistor rises and ensures current flow in the collector circuit. Current in the collector circuit also flows into the base of the associated charging transistor Q "" or Q._ and biases this transistor
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in den leitenden Zustand vor. Im Effekt wird ein Weg niedriger Impedanz zwischen der Spannungsquelle B+ und der Kapazität C1 geschaffen, und die Kapazität C1 wird sehr schnell geladen. Die Transistoren Q?c> Q. und Q17 und die Transistoren Q2gt §22 und ^18 bilden also jeweils zusammen mit der zugehörigen Schaltung eine Gatterschaltung, in der ein Ladesignal mit der Kapazität C1 über eine Transistor Q17 und Q18 gekoppelt wird, wenn entsprechende Eingangssignale an den Transistoren Q9,. und Q91 oder an den Transistoren Q2g und Q2? stehen.into the conductive state. In effect, a low impedance path is created between the voltage source B + and the capacitance C 1 , and the capacitance C 1 is charged very quickly. The transistors Q ? c> Q. and Q 17 and the transistors Q2 gt So section 22 and ^ 18 in each case together with the associated circuit, a gate circuit in which a load signal having the capacitance C 1 via a transistor Q 17 is coupled and Q 18 when corresponding input signals to the transistors Q 9,. and Q 91 or at the transistors Q 2 g and Q 2? stand.
Wenn die Kapazität C lädt, steigt die Spannung an den Emittern der Ladetransistoren Q17 und Q18 und dementsprechend steigt die SpannungWhen the capacitance C charges, the voltage at the emitters of the charging transistors Q 17 and Q 18 increases and the voltage increases accordingly
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auch an der Bads des Schalttransistors Q1-. Die hohe Spannung des Uhrzeitimpulses steht jedoch auoh am Emitter des Transistors Q1, und deshalb bleibt der Transistor Q1- gesperrt. Das Endergebnis eines UND-Zustandes an den Emittern eines der Informationseingangstransistoren Q9- oder Q26 bei Vorhandensein eines Uhrzeitimpulses an der Signaleingangskleaane 23 besteht also darin, daß eine Ladung in der Kapazität C1 gespeichert wird.also at the baths of the switching transistor Q 1 -. However, the high voltage of the clock pulse is also at the emitter of transistor Q 1 , and therefore transistor Q 1 remains blocked. The end result of an AND state at the emitters of one of the information input transistors Q 9 - or Q 26 in the presence of a time pulse at the signal input terminal 23 is that a charge is stored in the capacitor C 1.
Der kurzgeschlossene Transistor Q?q zwischen der Signaleingangsklemme und Erde dient als entgegengesetzt vorgespannte Diode, die die Klemme daran hindert, unter eine Spannung zu fallen, die mehr als geringfügig unter Erde liegt. Diese Anordnung verhindert, daß die Uhrzeitimpulseingangsklemaie zu negativ wird und versehentlich den Sehalttransistor Q1- leitend Kaoht.The shorted transistor Q ? Q between the signal input terminal and ground acts as an oppositely biased diode that prevents the terminal from dropping below a voltage that is more than slightly below ground. This arrangement prevents the clock pulse input signal from becoming too negative and accidentally blocking the Sehalttransistor Q 1 - conductive Kaoht.
Bei Beendigung des Uhrzeitimpulses beginnt die Spannung an der Uhrzeitimpulsklemme abzufallen, so dafl in Kollektorkreis des leitenden Uhrzeiteiagangstransistors Q21 oder Q die Spannung fällt und der zugehörige Ladetransistor Q17 oder Q1ß in den gesperrten Zustand gebracht wird» Sie Spannung am Emitter des Schalttransistors Q14/ der direkt mit der Uhrzeitkl«ame 23 verbunden ist, wird herabgesetzt.When the clock pulse ends, the voltage at the clock pulse terminal begins to drop, so that the voltage drops in the collector circuit of the conductive clock input transistor Q 21 or Q and the associated charging transistor Q 17 or Q 1b is switched to the blocked state. The voltage at the emitter of the switching transistor Q 14 / that is directly connected to the clock 23 is reduced.
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Wenn die Spannung am Emitter des Transistors Q1 . herabgesetzt ist und der Stromfluß im Emitterkreis der Ladetransistoren Q„„ und CL Q When the voltage at the emitter of transistor Q 1 . is reduced and the current flow in the emitter circuit of the charging transistors Q "" and CL Q
\ ( IO \ ( IO
aufhört, sorgt die Ladekapazität C1 dafür, daß eine Ladung in der vorwärts vorgespannten Basie-Emitter-Strecke des Schalttransistore Q1 gespeichert wird, so daß dieser Transistor leitend wird. Wenn die Ladung im Transistor verbraucht wird, wird sie dauernd durch die Ladung in der Kapazität C1 wieder aufgefüllt.ceases, the charging capacitance C 1 ensures that a charge is stored in the forward-biased base-emitter path of the switching transistor Q 1 , so that this transistor becomes conductive. When the charge in the transistor is used up, it is continuously replenished by the charge in the capacitance C 1.
Der Schalttransistor Q1. bildet damit eine niedrige Impedanz zwisohen der Eingangsverbindungsleitung 12 und dem niedrigen Spannungspegel an der Signaleingangsklemme. Stromfluß im Kollektorkreie des Schalttransistors Q längs der Eingangsverbindungsleitung 12 sorgt für einen* kräftigen Stromfluß über die vorwärts vorgespannte Basie-Emitter-Strecke des ersten Eingangstransistors Q der ersten Flip-Flop-Sektion 10. Dieser kräftige Stromfluß sorgt für verringerten Stromfluß im Kollektorkreis des Transistors Q^.The switching transistor Q 1 . thus forms a low impedance between the input connection line 12 and the low voltage level at the signal input terminal. Current flow in the collector circuits of the switching transistor Q along the input connecting line 12 ensures a strong current flow via the forward-biased base-emitter path of the first input transistor Q of the first flip-flop section 10 ^.
Die Verringerung des Stromflusses im Kollektorkreis des Transistors Q sorgt für verringerte Leitung im Transistor Q und den in Reihe geschalteten Widerständen R, und R1-. Die Spannung am Kollektor des Koppeltransistors Q steigt deshalb an und die am Emitter fällt.The reduction in the current flow in the collector circuit of the transistor Q ensures reduced conduction in the transistor Q and the series-connected resistors R 1 and R 1 -. The voltage at the collector of the coupling transistor Q therefore rises and that at the emitter falls.
Mit dem Anstieg der Spannung am Kollektor des Koppeltransistors Q wird die Basis-Emitter-Strecke des zweiten Flip-Flop-Transistors Q„ nicht mehr vorwärts vorgespannt, so daß der Stromfluß durch den Basis-With the increase in the voltage at the collector of the coupling transistor Q the base-emitter path of the second flip-flop transistor Q " no longer forward biased so that the current flow through the base
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widerstand R7 verringert und die Spannung an der Basis des Transistors Q erhöht wird. Dadurch fließt Strom im Kollektorkreis und versucht, die Spannung am Kollektor des Transistors Q„ anzuheben.Resistance R 7 is reduced and the voltage at the base of transistor Q is increased. As a result, current flows in the collector circuit and tries to raise the voltage at the collector of transistor Q ".
Da die Spannungswerte an den Emittern des Eingangstransistors QQ durch die hohe Spannung an der Rückstellklemme 13 und die hohe Impedanz des gesperrten Schalttransistors Q1t-, der an die EingangsverMndungsleitung 14 angeschlossen ist, hoch sind, sorgt die erhöhte Spannung an der Basis des Transistors Q0 für Stromfluß in dessen Kollektorkreis undSince the voltage values at the emitters of the input transistor Q Q by the high voltage at the reset terminal 13 and the high impedance of the locked switching transistor Q 1t - which is connected to the EingangsverMndungsleitung 14 are high, the increased tension makes the base of the transistor Q 0 for current flow in its collector circuit and
einen Anstieg der Spannung am Kollektor. Der Transistor QQ wird damit leitend, und ein kräftiger Strom fließt durch den Transistor und die Reihenschaltung aus den Widerständen R_ und R11* Die Spannung am Kollektor des Koppeltransistors Q fällt, und der Stromfluß durch die vorwärts vorgespannte Basis-Emitter-Strecke des ersten Flip-Flop-Transistors Qg steigt. Dieser Stromfluß verringert die Spannung an der Basis des Transistors Qr und verringert den Stromfluß im Kollektorkreis und die Spannung am Kollektor.an increase in the voltage on the collector. The transistor Q Q becomes conductive, and a strong current flows through the transistor and the series connection of the resistors R_ and R 11 * The voltage at the collector of the coupling transistor Q falls, and the current flow through the forward-biased base-emitter path of the first Flip-flop transistor Qg rises. This flow of current reduces the voltage at the base of transistor Qr and reduces the flow of current in the collector circuit and the voltage at the collector.
Die relativ niedrige Spannung an der Basis des ersten Eingangstransistors Q spannt diesen Transistor in den gesperrten Zustand vor, wenn immer der Schalttransistor Q. in den gesperrten Zustand zurückgeführt wird, wodurch eine hohe Impedanz für die Eingangsverbindungsleitung 12 geschaffen wird. Der Schaltvorgang ist damit abgeschlossen und die Flip-Flop-Elemente werden in ihrem umgekehrten Betriebszuständen gehalten, unabhängig vom Vorhandensein oder Ablaufen der Betriebszustände an der Eingangsverbindungsleitung 12, die den Schaltvorgang ausgelöstThe relatively low voltage at the base of the first input transistor Q biases this transistor in the blocked state whenever the switching transistor Q. is returned to the blocked state thereby creating a high impedance for the input connection line 12. The switching process is now complete and the Flip-flop elements are held in their reverse operating states, regardless of the existence or expiry of the operating states on the input connection line 12, which triggered the switching process
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Der Schaltvorgang der Flip-Flop-Elemente kehrt die Spannungeverte an den Ausgangsklemmen A und B durch die Ausgangsteile der Flip-Flop-Sektionen um, die an die Koppeltraneistoren Q. und Qq angeschlossen sind. In der ersten Flip-Flop-Sektion 10 spannt die verringerte Spannung am Emitter des Koppeltransistors Q. die Basis des Ausgangstransistors Q. so vor, daß dieser Transistor im wesentlichen sperrt. Der Ausgangstransistor CL bildet damit eine hohe Impedanz zwischen der Ausgangsklemme A und Erde. Die gestiegene Spannung an der Basis des Transistors Q, zusammen mit der geringen Vorspannung am Emitter durch die niedrige Spannung an der Ausgangsklemme A sorgt dafür, daß der Transistor Q kräftig leitet, wodurch wieder dafür gesorgt wird, daß der Transistor Q2 kräftig leitet. Diese Transistoren leiten kräftig, bis die Spannung an der Ausgangsklemme A wieder auf den hohen Vert zurückgeführt wird, der durch die Betriebsspannung vorgegeben ist, abzüglich des Vorspannungsabfallβ an der Basis-Emitter-Strecke der Transistoren Q, und Q-.The switching operation of the flip-flop elements reverses the voltage values at the output terminals A and B through the output parts of the flip-flop sections which are connected to the coupling transistors Q. and Q q . In the first flip-flop section 10, the reduced voltage at the emitter of the coupling transistor Q. biases the base of the output transistor Q. so that this transistor essentially blocks. The output transistor CL thus forms a high impedance between the output terminal A and ground. The increased voltage at the base of transistor Q, together with the low bias voltage at the emitter due to the low voltage at output terminal A, ensures that transistor Q conducts strongly, which again ensures that transistor Q 2 conducts strongly. These transistors conduct vigorously until the voltage at the output terminal A is returned to the high Vert, which is predetermined by the operating voltage, minus the bias voltage drop β at the base-emitter path of the transistors Q, and Q-.
Die Spannung an der Ausgangsklemme A braucht nicht sofort bei Beendigung des Stromflusses durch den Ausgangstransistor Q1 auf den hohen Wert zurückzukehren, und zwar mit Rücksicht auf verschiedene Kapazitätseffekte auf die Ausgangsklemme A und die zugehörigen Außenanschlüsse. Damit die Spannung an der Ausgangsklemme A steigen kann, muß diese kapazitive Belastung geladen werden. Der kräftige Stromfluß von der Betriebsspannung B+ durch die Spannungseinstelltransistoren Q, und Q_ lädt die Lastkapazität sehr schnell. Wenn die Ausgangsklemme A den hohenThe voltage at the output terminal A does not need to return to the high value immediately upon termination of the current flow through the output transistor Q 1, taking into account various capacitance effects on the output terminal A and the associated external connections. This capacitive load must be charged so that the voltage at output terminal A can rise. The strong current flow from the operating voltage B + through the voltage setting transistors Q, and Q_ charges the load capacitance very quickly. When the output terminal A has the high
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Spannungewert erreioht, der durch den Leckstrom durch die vorwärts vorgespannten Widerstände der Basis-Emitter-Strecken der Transistoren eingestellt wird, leiten die Transistoren nicht mehr kräftig, und die erste Sektion des Flip-Flop ist im Zustand "Aus".Voltage value reached by the leakage current through the forward biased resistances of the base-emitter paths of the transistors is set, the transistors no longer conduct vigorously, and the first section of the flip-flop is in the "off" state.
In der zweiten Flip-Flop-Sektion 11 erhöht der stärkere Stromfluß duroh den Koppeltransistor QQ und die Reihenschaltung aus den Widerständen R- und R41 die Spannung am Emitter des Transistors Qn. DerIn the second flip-flop section 11, the stronger current flow through the coupling transistor Q Q and the series connection of the resistors R and R 41 increases the voltage at the emitter of the transistor Q n . Of the
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Ausgangstransistor Q1- wird daduroh leitend, so daß ein Weg niedriger Impedanz zwischen der Ausgangsklemme B und Erde geschaffen wird, und an der Ausgangsklemme B eine niedrige Spannung eingestellt wird. Die •weite Flip-Flop-Sektion 11 ist damit im Zustand "Ein".Output transistor Q 1 - then becomes conductive, so that a low impedance path is created between output terminal B and ground, and a low voltage is set at output terminal B. The • wide flip-flop section 11 is thus in the "on" state.
Weil die Rückkopplungeverbindungen zwischen den Flip-Flop-Elementen von den Koppeltransistoren Q. und Q4 abgenommen sind, sind die Flip-Flop-Elemente von den Ausgangsklemmen A und B durch die Ausgangsteile der Flip-Flop-Sektionen isoliert. Die Belastungen an den Ausgangsklemmen beeinflussen also die Schaltgeschwindigkeit der Flip-Flop-Elemente nicht. Zusätzlich kann der kapazitive Wert des Ladungsspeichers C1 kleiner sein als wenn die gespeicherte Ladung dazu erforderlich wäre, den Schalttransistor Q1. im leitenden Zustand zu halten, bis der Spannungswert an den Ausgangsklemmen A und B stabilisiert ist. Die Kleinere Kapazität ermöglicht auch ein schnelleres Laden während der voreilenden Plantedes Uhrzeitimpulses.Because the feedback connections between the flip-flops are removed from the coupling transistors Q. and Q 4 , the flip-flops are isolated from the output terminals A and B by the output parts of the flip-flop sections. The loads on the output terminals do not affect the switching speed of the flip-flop elements. In addition, the capacitive value of the charge store C 1 can be smaller than if the stored charge were required for this, the switching transistor Q 1 . to be kept in the conductive state until the voltage value at the output terminals A and B has stabilized. The smaller capacity also enables faster charging during the leading schedule of the time pulse.
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Die erste Sektion 24 der Ladungskontrollschaltung 21 der Steuerschaltung enthält eine Einrichtung, mit der jede überschüssige Ladung entfernt wird, die in der Kapazität C1 zurückbleibt, nachdem die in der Kapazität gespeicherte Ladung dazu verwendet worden ist, die Flip-Flop-Schaltung von einem Betriebszustand in den anderen zu triggern. Der ersten Kapazität C> liegt ein erster Entladetransistor Q1, parallel, dessen Kollektor direkt mit der Basis des Schalttransistors Q1 , verbunden ist, und dessen Emitter direkt an Erde geschaltet ist. Die Basis des EntladetransiBtors Q1 ist an die Verbindung der Widerstände R. und R1, gelegt, die in Reihe zwischen dem Emitter des Spannungseinstelltransistors Q, und Erde geschaltet sind.The first section 24 of the charge control circuit 21 of the control circuit includes means for removing any excess charge remaining in the capacitance C 1 after the charge stored in the capacitance has been used to remove the flip-flop circuit from an operational state trigger in the other. The first capacitance C> is a first discharge transistor Q 1, parallel, whose collector is connected directly to the base of the switching transistor Q1, and its emitter is connected directly to earth. The base of the discharge transistor Q 1 is connected to the connection of the resistors R. and R 1 , which are connected in series between the emitter of the voltage setting transistor Q 1 and ground.
Wenn die erste Flip-Flop-Sektion 10 im Zustand "Ein" mit der Ausgangsklemme A auf niedriger Spannung ist, ist die Spannung am Emitter des Transistors Q, so groß, daß die Spannung an der Basis des Entladetransistors Q1, diesen Transistor im wesentlichen in den gesperrten Zustand vorspannt. Unter diesen Bedingungen stellt der Transistor Q1, eine hohe Parallelimpedanz zur Kapazität C dar, und das Vorhandenseil des Transistors hat im wesentlichen keinen Effekt auf die Kapazität C,When the first flip-flop section 10 is in the "on" state with the output terminal A at low voltage, the voltage at the emitter of the transistor Q is so high that the voltage at the base of the discharge transistor Q 1 , this transistor substantially biased to the locked state. Under these conditions, the transistor Q 1 represents a high impedance in parallel with the capacitance C, and the presence of the transistor has essentially no effect on the capacitance C,
Wenn das erste Flip-Flop-Element vom Zustand "Ein" in den Zustand "Aus" umschaltet, steigt die Spannung am Kollektor des Koppeltransistors Q und die Transistoren Q, und Q9 leiten kräftig, um den Spannungswert anWhen the first flip-flop element switches from the "on" state to the "off" state, the voltage at the collector of the coupling transistor Q rises and the transistors Q and Q 9 conduct vigorously to the voltage value
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der Ausgangskiemine A auf den hohen Wert zurückzuführen. Die Spannung am Emitter des Transistors Q, steigt, und durch das entsprechende Ansteigen Her Spannung über Widerstand R1, wird der Entladetransistor Q1, in den leitenden Zustand gebracht. Der Bntladetransistor Q1, wird damit eine kleine Parallelimpedanz zur Erde für irgendwelche Restladungen in der Kapazität C1 oder solche, die in der Basis-Emitter-Strecke des Schalttransistors Q1. gespeichert bleiben. Wenn die hohe Spannung an der Ausgangsklemme A wieder hergestellt ist, ist die Spannung am Emitter des Transistors Q so groß, daß der Entladetransistor Q1- weiter in den leitenden Zustand vorgespannt wird, wodurch gewährleistet wird, daß die Kapazität C1 vollständig entladen wird.of exit mine A can be attributed to the high value. The voltage at the emitter of the transistor Q, increases and forth by the corresponding increase in voltage across resistor R 1, the discharge transistor Q 1 is brought into the conductive state. The discharge transistor Q 1 is thus a small parallel impedance to earth for any residual charges in the capacitance C 1 or those in the base-emitter path of the switching transistor Q 1 . remain saved. When the high voltage at the output terminal A is restored, the voltage at the emitter of the transistor Q is so high that the discharge transistor Q 1 - is further biased into the conductive state, whereby it is ensured that the capacitance C 1 is completely discharged.
Die Anordnung ist so getroffen, daß die Spannung, die am Kollektor des Koppeltransistors Q. erforderlich ist, um Leitung im Kollektorkreis des Flip-Flop-Transistors Q7 hervorzurufen, kleiner ist, als die, die dazu erforderlich ist, Leitung durch den Transistor Q, einzuleiten, die ausreicht, den Entladetransistor Q1, in den leitenden Zustand vorzuspannen." Unabhängig von irgendwelchen Effekten, die eine Verzögerung der beschriebenen Vorgänge bewirken, kann die Kapazität C1 nicht entladen werden, bis der Schaltvorgang bis zu einem irreversiblen Punkt fortgeschritten ist.The arrangement is such that the voltage which is required at the collector of the coupling transistor Q. in order to produce conduction in the collector circuit of the flip-flop transistor Q 7 is less than that which is required for conduction through the transistor Q. , which is sufficient to bias the discharge transistor Q 1 into the conductive state. "Regardless of any effects that cause a delay in the processes described, the capacitance C 1 cannot be discharged until the switching process has progressed to an irreversible point .
Die Entladeschaltung arbeitet also in der Weise, daß die Kapazität unmittelbar nach Benutzung der gespeicherten Ladung zum UmschaltenThe discharge circuit works in such a way that the capacity immediately after using the stored charge to switch over
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des Flip-Flops in den anderen Betriebszustand entladen wird. Dieser Vorgang ist unabhängig von dem Ausmaß, zu dem die Ausgangsklemme A auf den hohen Spannungspegel zurückgeführt worden ist. Die Ladungskontrollschaltung wird also von den Wirkungen der Eingangsinformation befreit, ohne daß Verzögerungen eintreten, die von der Last an der Ausgangsklemme verursacht sein können.of the flip-flop is discharged into the other operating state. This process is independent of the extent to which output terminal A is connected to the high voltage level has been fed back. The charge control circuit is thus freed from the effects of the input information, without delays occurring which may be caused by the load on the output terminal.
Die Kontrollschaltung enthält zweite Sektionen 25 und 26 der Informationseingangsschaltung 20 und der Ladekontrollschaltung 21 ähnlich den ersten Sektionen. Die Informationseingangstransistoren Q?7 und Q?fi zusammen mit Uhrzeiteingangstransistoren Q9, und Q_. und Ladetransistoren Qiq und Qp0 arbeiten in der gleichen Weise wie die Informationseingangstransistoren Q- und Q2g» Uhrzeiteingangstransistoren Q und Q„„ und Ladetransistoren Q1„ und Q.o der ersten Sektion der Informa-The control circuit includes second sections 25 and 26 of the information input circuit 20 and the charge control circuit 21 similar to the first sections. The information input transistors Q? 7 and Q ? Fi together with time input transistors Q 9 and Q_. and charging transistors Q iq and Qp 0 work in the same way as the information input transistors Q and Q 2 g »time input transistors Q and Q""and charging transistors Q 1 " and Q. o of the first section of the information
CCCC Tf IOTf IO
tionseingangsschaltung. In ähnlicher Weise ist der Schalttransistor Qtion input circuit. Similarly, the switching transistor Q is
an einen zweiten Ladungsspeicher C? geschaltet und sein Kollektor ist mit der zweiten Eingangsverbindungsleitung I4 mit dem Emitter des zweiten Eingangstransistors QQ der zweiten Flip-Flop-Sektion 11 verbunden. Eine Entladeeinrichtung mit einem Entladetransistor Q.^ parallel zum Ladungsspeioher C- ist in ähnlicher Weise vorgesehen, der ebenso vom Ausgangsteil der zweiten Flip-Flop-Sektion 11 mittels einer Verbindung zum Emitter des Spannungseinstelltransistors Q10 betätigt wird.to a second charge store C ? and its collector is connected to the second input connection line I4 to the emitter of the second input transistor Q Q of the second flip-flop section 11. A discharge device with a discharge transistor Q. ^ parallel to the charge store C- is provided in a similar manner, which is also actuated by the output part of the second flip-flop section 11 by means of a connection to the emitter of the voltage setting transistor Q 10.
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Wenn der Betriebszustand des Flip-Flops geändert worden ist und die erste Sektion 10 im Zustand "Aus" und die zweite Sektion 11 im Zustand "Ein" ist, arbeiten die zweiten Sektionen 25 und 26 der Informationseingangsschaltung und der Ladekontrollschaltung in ähnlicher Weise wie die ersten Sektionen, um den Betriebszustand des Flip-Flops während des folgenden Uhrzeitimpulszyklus umzuschalten, wenn Signale hohen Spannungspegels an allen K-Eingangsklemmen oder allen M-Eingangsklemmen vorhanden sind. Die Umschaltung erfolgt unabhängig davon, welche Infornationssignale an den J- und L-Eingangsklemmen stehen. Weil einer der Emitter der Informationseingangstransistoren Q9,. und Q-,- mit der Ausgangsklemme B verbunden ist, die auf niedrigem Spannungspegel lieg.t, hat der Uhrzeitimpuls keine Wirkung auf die erste Sektion der Steuerschaltung. When the operating state of the flip-flop has been changed and the first section 10 is in the "off" state and the second section 11 is in the "on" state, the second sections 25 and 26 of the information input circuit and the charge control circuit operate in a similar manner to the first Sections to switch the operating state of the flip-flop during the following clock pulse cycle if signals with a high voltage level are present at all K input terminals or all M input terminals. Switching takes place regardless of which information signals are at the J and L input terminals. Because one of the emitters of the information input transistors Q 9,. and Q -, - is connected to the output terminal B, which is at a low voltage level, the clock pulse has no effect on the first section of the control circuit.
Wie bereits erwähnt worden ist, sind die Einstell- und Rückstellklemmen 17 bzw. 13 normalerweise mit einer Quelle hoher Spannung verbunden. Die Verbindung einer dieser Klemmen kann unterbrochen werden, um eine niedrige Spannung einer Klemme herzustellen und damit einen gewünschten Betriebszustand des Flip-Flops einzustellen. Ein Signal niedriger Spannung am Emitter eines Eingangs trans is tors Q, oder Q,ft dient dazu, den Flip-Flop in der gleichen Weise zu triggern wie eine niedrige Impedanz an einem der anderen Emitter über die Eingangsverbindungsleitungen 12 oder 14. As previously mentioned, the set and reset terminals 17 and 13, respectively, are normally connected to a source of high voltage. The connection of one of these terminals can be interrupted in order to produce a low voltage of a terminal and thus to set a desired operating state of the flip-flop. A low voltage signal at the emitter of an input transistor Q, or Q, ft is used to trigger the flip-flop in the same way as a low impedance at one of the other emitters via input connection lines 12 or 14.
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Claims (1)
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8000 MÖNCHEN 23 ■ MAINZERSTR.5
daß eine Ladung im Ladungsspeicher während des Vorhandenseins eines
Signals am Eingangssignalanschluß gespeichert wird, eine Verbindung
des Ladungsspeichers mit der Ausgangsverbindung, die so betätigbar
ist, daß das Auftreten eines Signals in der Ausgangsverbindung verhindert wird, wenn am Eingangssignalanschluß ein Signal steht, und
die 6o betätigbar iet, daß die im Ladungsspeicher gespeicherte Ladung dazu verwendet wird, ein Signal an der Ausgangsverbindung zu erzeugen, mit dem der Zustand der zu steuernden Schaltung auf die Beendigung
des Signals am Eingangssignalanschluß hin geändert wird, und einer Verbindung zwischen der Eingangsverbindung und dem Ladungsspeicher, die1. Control circuit with which a signal is supplied to a circuit with which the operating state of this circuit is changed, with an input signal connection, an output connection from the control circuit to the circuit to be controlled, in which the change signal is transmitted, and an input connection to the control circuit of the circuit to be controlled, with which a signal is transmitted which indicates the state of the circuit to be controlled, characterized by a charge store, a connection between the input signal connection and the charge store, which can be actuated in such a way that it ensures
that a charge in the charge storage device during the presence of a
Signal is stored at the input signal terminal, a connection
of the charge storage with the output connection, which can be actuated in this way
is that the occurrence of a signal in the output connection is prevented when there is a signal at the input signal connection, and
The 6o can be actuated that the charge stored in the charge storage device is used to generate a signal at the output connection, with which the state of the circuit to be controlled on termination
of the signal at the input signal terminal is changed, and a connection between the input connection and the charge storage device, the
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